evaluasi bangunan 41 lantai tahan gempa dengan analisis

12
SAINTIFIK: Jurnal Matematika, Sains, dan Pembelajarannya Vol.6, No.2, Juli 2020, pp. 93~103 ISSN 2407-4098 (print) DOI:10.31605/saintifik.v6i2.264 ISSN 2622-8904 (online) 93 Evaluasi Bangunan 41 Lantai Tahan Gempa dengan Analisis Dinamik Spektrum Respons Ragam Mansyur Program Studi Teknik Sipil Fakultas Sains dan Teknologi USN Kolaka [email protected] Abstrak Indonesia merupakan salah satu negara yang memiliki intensitas gempa yang tinggi. Oleh karena itu, dalam perencanaan struktur bangunan perlu adanya studi yang lebih mendalam tentang analisis dan perencanaan struktur tahan gempa. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui hasil analisis bangunan 41 lantai yang ditinjau di 4 kota Indonesia berdasarkan SNI 03-1726-2012 dengan program komputer. Penelitian ini merupakan penelitian berbasis komputer, dimana bangunan 41 lantai untuk analisis dinamik spektrum respons ragam. Studi kasus bangunan dilakukan pada empat kota di Indonesia yakni Aceh, Kolaka, Yogyakarta, dan Padang. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada peninjauan bangunan dengan analisis dinamik spektrum respon ragam, nilai base shear dan displacement tidak begitu berpengaruh pada besarnya intensitas gempa jika dijadikan perbandingan dengan kota lain akibat lebih besarnya beban lain dibandingkan beban gempa. Kata kunci : bangunan, gempa, analisis dinamik, spektrum respon ragam 1. PENDAHULUAN Indonesia merupakan salah satu negara yang memiliki intensitas gempa yang tinggi, hal ini disebabkan posisi geografis Indonesia. Indonesia terletak pada jalur cincin api ( Ring of Fire) kawasan pasifik dan pertemuan tiga lempeng tektonik besar dunia, yaitu lempeng Indo- Australia, lempeng Eurasia dan lempeng Pasifik. Pergerakan ketiga lempeng tersebut dan dua lempeng lain yaitu Laut Philipina dan Carolina mengakibatkan terjadi gempa bumi pada daerah-daerah pertemuan antar lempeng dan menimbulkan sesar-sesar regional yang menjadi pusat gempa. Pada perencanaan bangunan, parameter gempa bumi yang langsung mempengaruhi perencanaan adalah percepatan tanah yang ditimbulkan gelombang seismic yang bekerja pada massa bangunan. Kedalaman pusat gempa bumi, jarak episenter ke daerah yang dituju, sistem pondasi, massa dan geometri bangunan dan lain sebagainya. Sehingga pengaruh gempa terhadap sebuah bangunan tergantung wilayahnya (Helmy & Iskandarsyah. 2009). Menurut (Budiono B & Supriatna L. 2011) dalam perencanaan struktur bangunantahan gempa diperlukan standar danperaturan-peraturan perencanaanbangunan untuk menjaminkesalamatanpenghuni serta menghindari danmeminimalisasi kerusakan struktur dankorban jiwa terhadap gempa bumi yang sering terjadi. Kegagalan strukturbangunan bisa disebabkan antara lain olehkesalahan perhitungan dalam perencanaan,tidak sesuainya perencanaan denganimplementasi pelaksanaan pekerjaan dilapangan, perubahan fungsi bangunan,bencana alam seperti gempa bumi kuat danlainnya (Sayed A.F., dkk. 2018). Menurut (Christiawan I, dkk. 2008), evaluasi kinerja struktur gedung dapatdilakukan dengan cara menganalisiskinerja batas ultimum dan kinerja bataslayan berdasarkan SNI 03- 1726-2002. Dihimpun dari Badan Standardisasi Nasional (BSN). 2012, SNI 03-1726-2012 yang berisi tentang pedoman tata caraperencanaan ketahanan gempa untukstruktur bangunan gedung dan non-gedungyang merupakan revisi dari SNI 03-1726-2002. Pedoman SNI 03-

Upload: others

Post on 22-Oct-2021

6 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Evaluasi Bangunan 41 Lantai Tahan Gempa dengan Analisis

SAINTIFIK:

Jurnal Matematika, Sains, dan Pembelajarannya Vol.6, No.2, Juli 2020, pp. 93~103

ISSN 2407-4098 (print) DOI:10.31605/saintifik.v6i2.264

ISSN 2622-8904 (online)

93

Evaluasi Bangunan 41 Lantai Tahan Gempa dengan

Analisis Dinamik Spektrum Respons Ragam

Mansyur

Program Studi Teknik Sipil Fakultas Sains dan Teknologi USN Kolaka

[email protected]

Abstrak

Indonesia merupakan salah satu negara yang memiliki intensitas gempa yang tinggi.

Oleh karena itu, dalam perencanaan struktur bangunan perlu adanya studi yang lebih

mendalam tentang analisis dan perencanaan struktur tahan gempa. Penelitian ini bertujuan

untuk mengetahui hasil analisis bangunan 41 lantai yang ditinjau di 4 kota Indonesia

berdasarkan SNI 03-1726-2012 dengan program komputer. Penelitian ini merupakan

penelitian berbasis komputer, dimana bangunan 41 lantai untuk analisis dinamik spektrum

respons ragam. Studi kasus bangunan dilakukan pada empat kota di Indonesia yakni Aceh,

Kolaka, Yogyakarta, dan Padang. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada peninjauan

bangunan dengan analisis dinamik spektrum respon ragam, nilai base shear dan displacement

tidak begitu berpengaruh pada besarnya intensitas gempa jika dijadikan perbandingan

dengan kota lain akibat lebih besarnya beban lain dibandingkan beban gempa.

Kata kunci : bangunan, gempa, analisis dinamik, spektrum respon ragam

1. PENDAHULUAN

Indonesia merupakan salah satu negara yang memiliki intensitas gempa yang tinggi,

hal ini disebabkan posisi geografis Indonesia. Indonesia terletak pada jalur cincin api (Ring of

Fire) kawasan pasifik dan pertemuan tiga lempeng tektonik besar dunia, yaitu lempeng Indo-

Australia, lempeng Eurasia dan lempeng Pasifik. Pergerakan ketiga lempeng tersebut dan dua

lempeng lain yaitu Laut Philipina dan Carolina mengakibatkan terjadi gempa bumi pada

daerah-daerah pertemuan antar lempeng dan menimbulkan sesar-sesar regional yang menjadi

pusat gempa.

Pada perencanaan bangunan, parameter gempa bumi yang langsung mempengaruhi

perencanaan adalah percepatan tanah yang ditimbulkan gelombang seismic yang bekerja pada

massa bangunan. Kedalaman pusat gempa bumi, jarak episenter ke daerah yang dituju, sistem

pondasi, massa dan geometri bangunan dan lain sebagainya. Sehingga pengaruh gempa

terhadap sebuah bangunan tergantung wilayahnya (Helmy & Iskandarsyah. 2009).

Menurut (Budiono B & Supriatna L. 2011) dalam perencanaan struktur

bangunantahan gempa diperlukan standar danperaturan-peraturan perencanaanbangunan

untuk menjaminkesalamatanpenghuni serta menghindari danmeminimalisasi kerusakan

struktur dankorban jiwa terhadap gempa bumi yang sering terjadi. Kegagalan

strukturbangunan bisa disebabkan antara lain olehkesalahan perhitungan dalam

perencanaan,tidak sesuainya perencanaan denganimplementasi pelaksanaan pekerjaan

dilapangan, perubahan fungsi bangunan,bencana alam seperti gempa bumi kuat danlainnya

(Sayed A.F., dkk. 2018).

Menurut (Christiawan I, dkk. 2008), evaluasi kinerja struktur gedung dapatdilakukan

dengan cara menganalisiskinerja batas ultimum dan kinerja bataslayan berdasarkan SNI 03-

1726-2002. Dihimpun dari Badan Standardisasi Nasional (BSN). 2012, SNI 03-1726-2012

yang berisi tentang pedoman tata caraperencanaan ketahanan gempa untukstruktur bangunan

gedung dan non-gedungyang merupakan revisi dari SNI 03-1726-2002. Pedoman SNI 03-

Page 2: Evaluasi Bangunan 41 Lantai Tahan Gempa dengan Analisis

https://jurnal.unsulbar.ac.id/index.php/saintifik

94

Evaluasi Bangunan 41 Lantai Tahan Gempa dengan Analisis Dinamik Spektrum

Respons Ragam (Mansyur)

1726-2012 telahmenggunakan peta riwayat gempa terbarusejak 2010 sehingga bangunan

gedungyang dibangun sebelum tahun 2010 perludilakukan evaluasi struktur untukmengetahui

keamanan struktur menurutstandar yang baru. Perbedaan pedomanperencanaan gedung untuk

ketahanangempa SNI 03-1726-2002 dan SNI 03-1726-2012, yaitu desain percepatanspektral

gempa SNI 03-1726-2012 dibeberapa wilayah Indonesia mengalamikenaikan pada jenis kelas

situs tanahsedang dan tanah keras dan penurunanpada jenis kelas situs tanah lunak (Afriadi Y

& Satyarno I. 2013).

Secara umum analisis gempa dibagi dua yakni analisis gempa statik dan analisis

gempa dinamis. Pada bangunan yang sangat tinggi, tidak beraturan, bertingkat banyak serta

bangunan yang memerlukan ketelitian yang sangat besar digunakan perencanaan analisis

dinamik, yang terdiri dari analisis ragam respon spektrum dan analisis dinamik riwayat waktu

(Agus Hariyanto. 2011). Analisis dinamik untuk perancangan struktur tahan gempa dilakukan

jika diperlukan evaluasi yang lebih akurat dari gaya-gaya gempa yang bekerja pada struktur,

serta untuk mengetahui perilaku dari struktur akibat pengaruh gempa Agus (Purnomo W.

2015).

Pada struktur bangunantingkat tinggi atau struktur dengan bentuk ataukonfigurasi

yang tidak teratur. Analisis dinamikdapat dilakukan dengan cara elastis maupun inelastic

(Bowles. 1991). Pada cara elastis dibedakan AnalisisRagam Riwayat Waktu (Time History

ModalAnalysis), dimana pada cara ini diperlukanrekaman percepatan gempa dan Analisis

RagamSpektrum Respon (Respons Spectrum ModalAnalysis), dimana pada cara ini respons

maksimumdari tiap ragam getar yang terjadi didapat dariRespons spektrum Rencana (Design

Spectra) (Elliza, Ismailah Nur. 2013). Dalam SNI 03-1726-2012 dinyatakan bahwa untuk

struktur gedung beraturan dapat digunakan metodeanalisis statik ekivalen untuk perencanaan

gempa. Sedangkan analisis dinamik dapatdilakukan untuk jenis bangunan apapun, tetapi

merupakan suatu keharusan untukbangunan tidak beraturan sesuai definisi dalam SNI 03-

1726-2012.

Salah satu syarat suatu gedung dikatakan gedung beraturan berdasarkan SNI 03-1726-

2012 yaitu tinggi struktur gedung diukur dari taraf penjepitan lateral tidak lebih dari 12 tingkat.

Pembatasan ini dilakukan karena hasil analisis statik ekivalen kurang presisi untuk struktur

yang lebih dari 12 tingkat. Oleh karena itu diperlukan analisis secara dinamik untuk

memperoleh respons bangunan yang lebih mendekati respons struktur yang sebenarnya ketika

terjadi gempa

2. METODE PENELITIAN

Jenis penelitian ini adalah penelitian berbasis computer, dimana bangunan 41 lantai

untuk analisis dinamik spektrum respons ragam. Model bangunan 41 lantai ditinjau di 4 kota

yang berbeda. Variasi beban gempa diperoleh dari 4 lokasi yang berbeda antara lain, Kota

Aceh, Kota Kolaka, Kota Yogyakarta dan Kota Padang. Empat lokasi tersebut dianggap dapat

mewakili kondisi beban gempa lemah, sedang dan kuat di Indonesia.

Dengan variasi-variasi tersebut, diperoleh 4 kemungkinan beban gempa yang

kemudian dinyatakan dalam bentuk grafik spektrum respons gempa agar dapat digunakan pada

analisis. Grafik spektrum respons gempa diperoleh dari situs www.puskim.pu.go.idyang telah

mengacu pada peta gempa Indonesia tahun 2010 dan SNI 03-1726-2012.

2.1 Pengolahan data

Langkah-langkah yang dilakukan untuk pengolahan data model bangunan 41 lantai

adalah sebagai berikut :

Adapun langkah-langkah dalam analisis ini sebagai berikut:

a. Menggambar Portal 3D menggunakan program SAP 2000 v.20 sebagai langkah awal

untuk memasukan data yang akan dianalisis oleh program tersebut,

Page 3: Evaluasi Bangunan 41 Lantai Tahan Gempa dengan Analisis

https://jurnal.unsulbar.ac.id/index.php/saintifik

95

Evaluasi Bangunan 41 Lantai Tahan Gempa dengan Analisis Dinamik Spektrum

Respons Ragam (Mansyur)

b. Menghitung manual jumlah beban mati, beban hidup, beban terpusat yang membebani

gedung tersebut,

c. Memasukkan semua beban yang bekerja ke dalam program,

d. Memasukan data beban gempa kedalam program untuk dianalisis,

e. Memasukan kombinasi beban ke dalam program,

f. Menganalisis data dengan program tersebut, kemudian dengan mengecek keamanan

struktur dan membaca hasil analisis,

g. Analisis dilakukan berdasarkan SNI 03-1726-2012,

h. Melakukan analisis perencanaan di 4 kota Indonesia,

i. Kesimpulan berupa bangunan yang dikaji memenuhi persyaratan gempa atau tidak

Dalam Pasal 6.4 SNI-1726-2012 ditentukan ketentuan-ketentuan dalam membuat

grafik spektrum respons desain. Ketentuan-ketentuan tersebut antara lain:

1. Untuk perioda yang lebih kecil dari To, spektrum respons percepatan desain Sa harus

diambil dari persamaan berikut.

𝑆𝑎 = 𝑆𝐷𝑆 (0,4 + 0,6𝑇

𝑇𝑜) (1)

2. Untuk perioda lebih besar dari atau sama dengan 𝑇 dan lebih kecil dari atau sama dengan

𝑇𝑠 , spektrum respons percepatan desain 𝑆𝑎 sama dengan 𝑆DS.

3. Untuk perioda lebih besar dari 𝑇𝑠, spektrum respons percepatan desain 𝑆a diambil

berdasarkan persamaan berikut.

𝑆𝑎 = 𝑆𝐷1

𝑇 (2)

Keterangan:

𝑆DS= parameter respons spektral percepatan desain pada periode pendek.

𝑆D1 = parameter respons spektral percepatan desain pada periode 1 detik

𝑇 = perioda getar fundamental struktur

𝑇0 = 0,2 𝑆𝐷1

𝑆𝐷𝑆 (3)

𝑇𝑆 =𝑆𝐷1

𝑆𝐷𝑆 (4)

Pada SAP2000 analisis response spectrum dilakukan dengan input grafik spektrum

respons desain. Hal yang harus diperhatikan dalam input pada SAP2000 adalah skala

input/faktor skala. Skala input untuk beban gempa response spectrum adalah sebagai berikut.

𝑓 = 𝐼𝑒

𝑅 (5)

Keterangan:

f = faktor skala

𝐼𝑒= faktor keutamaan gempa

R = koefesien modifikasi respons

Nilai faktor skala dinyatakan dalam percepatan gravitasi bumi (g) yaitu 9,81 m/detik.

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

Page 4: Evaluasi Bangunan 41 Lantai Tahan Gempa dengan Analisis

https://jurnal.unsulbar.ac.id/index.php/saintifik

96

Evaluasi Bangunan 41 Lantai Tahan Gempa dengan Analisis Dinamik Spektrum

Respons Ragam (Mansyur)

3.1 Data Gempa

Gambar1 Parameter Respons Spektral Tiap Kota

3.2 Data Bangunan

a. Kategori Resiko = 2, Untuk Gedung Apartemen

b. Faktor Keutamaan (Ie) = 1, Untuk Gedung Apartemen

c. Klasifikasi Situs = (SD) Tanah Sedang

d. Struktur = Beton Bertulang

e. Struktur ditentukan sebagai rangka beton bertulang pemikul momen biasa didapat

nilai R = 3.

f. Periode fundamental pendekatan Ct = 0,0466 dan x = 0,9

Gambar 2. Bangunan 41 Lantai

3.3 Analisis Perhitungan

a. Kota Aceh

Analisis spektrum respons ragam dilakukan dengan metode kombinasi kuadrat lengkap

(Complete Quadratic Combination / CQC) dengan input Ss = 0,923 ; S1 = 0,440 sesuai

pada subbab 4.2.1. Penggunaan metode CQC karena memiliki waktu getar alami yang

berdekatan, yaitu selisihnya kurang dari 15%.

0,9230,735

1,2121,3980,44

0,271

0,444

0,6

0

0,5

1

1,5

2

2,5

KOTA ACEH KOTA KOLAKA KOTA

YOGYAKARTA

KOTA PADANG

Parameter Respons Spektral

Page 5: Evaluasi Bangunan 41 Lantai Tahan Gempa dengan Analisis

https://jurnal.unsulbar.ac.id/index.php/saintifik

97

Evaluasi Bangunan 41 Lantai Tahan Gempa dengan Analisis Dinamik Spektrum

Respons Ragam (Mansyur)

Untuk nilai akhir respons dinamik struktur gedung terhadap pembebanan gempa nominal

akibat pengaruh gempa rencana dalam suatu arah tertentu bedasarkan SNI 03-1726-2012

pasal 7.9.4.1, tidak boleh kurang dari 85% nilai gaya lateral statik ekivalen

b. Kota Kolaka

Analisis spektrum respons ragam dilakukan dengan metode kombinasi kuadrat lengkap

(Complete Quadratic Combination / CQC) dengan input Ss = 0,735 ; S1 = 0,271 sesuai

pada subbab 4.2.1. Penggunaan metode CQC karena memiliki waktu getar alami yang

berdekatan, yaitu selisihnya kurang dari 15%.

Untuk nilai akhir respons dinamik struktur gedung terhadap pembebanan gempa nominal

akibat pengaruh gempa rencana dalam suatu arah tertentu bedasarkan SNI 03-1726-2012

pasal 7.9.4.1, tidak boleh kurang dari 85% nilai gaya lateral statik ekivalen.

c. Kota Yogyakarta

Analisis spektrum respons ragam dilakukan dengan metode kombinasi kuadrat lengkap

(Complete Quadratic Combination / CQC) dengan input Ss = 1,212 ; S1 = 0,444 sesuai

pada subbab 4.2.1. Penggunaan metode CQC karena memiliki waktu getar alami yang

berdekatan, yaitu selisihnya kurang dari 15%.

Untuk nilai akhir respons dinamik struktur gedung terhadap pembebanan gempa nominal

akibat pengaruh gempa rencana dalam suatu arah tertentu bedasarkan SNI 03-1726-2012

pasal 7.9.4.1, tidak boleh kurang dari 85% nilai gaya lateral statik ekivalen.

d. Kota Padang

Analisis spektrum respons ragam dilakukan dengan metode kombinasi kuadrat lengkap

(Complete Quadratic Combination / CQC) dengan input Ss = 1,398 ; S1 = 0,600 sesuai

pada subbab 4.2.1. Penggunaan metode CQC karena memiliki waktu getar alami yang

berdekatan, yaitu selisihnya kurang dari 15%.

Untuk nilai akhir respons dinamik struktur gedung terhadap pembebanan gempa nominal

akibat pengaruh gempa rencana dalam suatu arah tertentu bedasarkan SNI 03-1726-2012

pasal 7.9.4.1, tidak boleh kurang dari 85% nilai gaya lateral statik ekivalen.

3.4 Hasil Analisis

Hasil analisis dari analisis gempa dengan cara statik ekivalen yang akan ditinjau adalah

displacement/simpangan antar lantai dan gaya geser tiap lantai akibat gempa.

1. Simpangan Antar Lantai (Displacements)

a. Arah X

Tabel 1. Hasil Analisis Displacements Bangunan 41 Lantai Arah X

TABLE: Joint Displacements Simpangan Antar Lantai

Tiap Kota (∆)

Simpangan

Antar Lantai

Ijin (∆a)

Joint Lantai Output Case Z Kota

Aceh

Kota

Kolaka

Kota

Yogyakarta

Kota

Padang

Text Text Text m m m m m m

1451 Atap COM.MAX 122,55 0,003 0,003 0,003 0,003 0,045

1450 41 COM.MAX 119,65 0,000 0,000 0,000 0,000 0,045

1449 40 COM.MAX 116,75 0,006 0,006 0,006 0,006 0,045

1448 39 COM.MAX 113,85 0,009 0,009 0,009 0,009 0,045

1447 38 COM.MAX 110,95 0,005 0,005 0,005 0,005 0,045

Page 6: Evaluasi Bangunan 41 Lantai Tahan Gempa dengan Analisis

https://jurnal.unsulbar.ac.id/index.php/saintifik

98

Evaluasi Bangunan 41 Lantai Tahan Gempa dengan Analisis Dinamik Spektrum

Respons Ragam (Mansyur)

1446 37 COM.MAX 108,05 0,002 0,002 0,002 0,002 0,045

1445 36 COM.MAX 105,15 -0,002 -0,002 -0,002 -0,002 0,045

1444 35 COM.MAX 102,25 -0,002 -0,002 -0,002 -0,002 0,045

1443 34 COM.MAX 99,35 -0,001 -0,001 -0,001 -0,001 0,045

1442 33 COM.MAX 96,45 0,002 0,002 0,002 0,002 0,045

1441 32 COM.MAX 93,55 0,004 0,004 0,004 0,004 0,045

1440 31 COM.MAX 90,65 0,004 0,004 0,004 0,004 0,045

1439 30 COM.MAX 87,75 0,003 0,003 0,003 0,003 0,045

1438 29 COM.MAX 84,85 0,002 0,002 0,002 0,002 0,045

1437 28 COM.MAX 81,95 0,002 0,002 0,002 0,002 0,045

1436 27 COM.MAX 79,05 0,003 0,003 0,003 0,003 0,045

1435 26 COM.MAX 76,15 0,004 0,004 0,004 0,004 0,045

1434 25 COM.MAX 73,25 0,004 0,004 0,004 0,004 0,045

1433 24 COM.MAX 70,35 0,003 0,003 0,003 0,003 0,045

1432 23 COM.MAX 67,45 0,002 0,002 0,002 0,002 0,045

1431 22 COM.MAX 64,55 0,002 0,002 0,002 0,002 0,045

1430 21 COM.MAX 61,65 0,003 0,003 0,003 0,003 0,045

1429 20 COM.MAX 58,75 0,003 0,003 0,003 0,003 0,045

1428 19 COM.MAX 55,85 0,003 0,003 0,003 0,003 0,045

1427 18 COM.MAX 52,95 0,003 0,003 0,003 0,003 0,045

1426 17 COM.MAX 50,05 0,002 0,002 0,002 0,002 0,045

1425 16 COM.MAX 47,15 0,002 0,002 0,002 0,002 0,045

1424 15 COM.MAX 44,25 0,002 0,002 0,002 0,002 0,045

1423 14 COM.MAX 41,35 0,002 0,002 0,002 0,002 0,045

1422 13 COM.MAX 38,45 0,002 0,002 0,002 0,002 0,045

1421 12 COM.MAX 35,55 0,002 0,002 0,002 0,002 0,045

1420 11 COM.MAX 32,65 0,002 0,002 0,002 0,002 0,045

1419 10 COM.MAX 29,75 0,002 0,002 0,002 0,002 0,045

1418 9 COM.MAX 26,85 0,002 0,002 0,002 0,002 0,045

1417 8 COM.MAX 23,95 0,002 0,002 0,002 0,002 0,045

1416 7 COM.MAX 21,05 0,002 0,002 0,002 0,002 0,045

1415 6 COM.MAX 18,15 0,003 0,003 0,003 0,003 0,045

1414 5 COM.MAX 15,25 0,003 0,003 0,003 0,003 0,045

1413 4 COM.MAX 12,35 0,003 0,003 0,003 0,003 0,045

1412 3 COM.MAX 9,45 0,004 0,004 0,004 0,004 0,069

1411 2 COM.MAX 4,95 0,004 0,004 0,004 0,004 0,077

1410 1 COM.MAX -0,05 0,003 0,003 0,003 0,003 0,089

1409 B3 COM.MAX -5,85 0,001 0,001 0,001 0,001 0,074

16 B2 COM.MAX -10,65 0,000 0,000 0,000 0,000 0,055

1408 B1 COM.MAX -14,25 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000

Page 7: Evaluasi Bangunan 41 Lantai Tahan Gempa dengan Analisis

https://jurnal.unsulbar.ac.id/index.php/saintifik

99

Evaluasi Bangunan 41 Lantai Tahan Gempa dengan Analisis Dinamik Spektrum

Respons Ragam (Mansyur)

Gambar 3. Simpangan Antar Lantai Arah X Bangunan 41 Lantai

b. Arah Y

Tabel 2. Hasil Analisis Displacements Bangunan 41 Lantai Arah Y

TABLE: Joint Displacements Simpangan Antar Lantai

Tiap Kota (∆)

Simpangan

Antar Lantai

Ijin (∆a)

Joint Lantai Output Case Z Kota

Aceh

Kota

Kolaka

Kota

Yogyakarta

Kota

Padang

Text Text Text m m m m m m

1451 Atap COM.MAX 122,55 -0,001 -0,001 -0,001 -0,001 0,045

1450 41 COM.MAX 119,65 -0,002 -0,002 -0,002 -0,002 0,045

1449 40 COM.MAX 116,75 0,000 0,000 0,000 0,000 0,045

1448 39 COM.MAX 113,85 0,003 0,003 0,003 0,003 0,045

1447 38 COM.MAX 110,95 0,001 0,001 0,001 0,001 0,045

1446 37 COM.MAX 108,05 0,000 0,000 0,000 0,000 0,045

1445 36 COM.MAX 105,15 -0,002 -0,002 -0,002 -0,002 0,045

1444 35 COM.MAX 102,25 -0,002 -0,002 -0,002 -0,002 0,045

1443 34 COM.MAX 99,35 -0,001 -0,001 -0,001 -0,001 0,045

1442 33 COM.MAX 96,45 0,000 0,000 0,000 0,000 0,045

1441 32 COM.MAX 93,55 0,000 0,000 0,000 0,000 0,045

1440 31 COM.MAX 90,65 0,000 0,000 0,000 0,000 0,045

1439 30 COM.MAX 87,75 0,001 0,001 0,001 0,001 0,045

1438 29 COM.MAX 84,85 0,001 0,001 0,001 0,001 0,045

1437 28 COM.MAX 81,95 0,001 0,001 0,001 0,001 0,045

1436 27 COM.MAX 79,05 0,001 0,001 0,001 0,001 0,045

1435 26 COM.MAX 76,15 0,001 0,001 0,001 0,001 0,045

1434 25 COM.MAX 73,25 0,001 0,001 0,001 0,001 0,045

1433 24 COM.MAX 70,35 0,001 0,001 0,001 0,001 0,045

1432 23 COM.MAX 67,45 0,002 0,002 0,002 0,002 0,045

1431 22 COM.MAX 64,55 0,002 0,002 0,002 0,002 0,045

1430 21 COM.MAX 61,65 0,001 0,001 0,001 0,001 0,045

1429 20 COM.MAX 58,75 0,001 0,001 0,001 0,001 0,045

1428 19 COM.MAX 55,85 0,000 0,000 0,000 0,000 0,045

0

0,05

0,1

0

0,05

0,1

Ata

p

39

36

33

30

27

24

21

18

15

12 9 6 3

B3

Simpangan Antar Lantai

Arah X Tiap Kota

ACEH

KOLAKA

YOGYAKARTA

PADANG

Drift Ijin

Page 8: Evaluasi Bangunan 41 Lantai Tahan Gempa dengan Analisis

https://jurnal.unsulbar.ac.id/index.php/saintifik

100

Evaluasi Bangunan 41 Lantai Tahan Gempa dengan Analisis Dinamik Spektrum

Respons Ragam (Mansyur)

1427 18 COM.MAX 52,95 0,000 0,000 0,000 0,000 0,045

1426 17 COM.MAX 50,05 0,000 0,000 0,000 0,000 0,045

1425 16 COM.MAX 47,15 0,000 0,000 0,000 0,000 0,045

1424 15 COM.MAX 44,25 0,000 0,000 0,000 0,000 0,045

1423 14 COM.MAX 41,35 0,000 0,000 0,000 0,000 0,045

1422 13 COM.MAX 38,45 0,000 0,000 0,000 0,000 0,045

1421 12 COM.MAX 35,55 0,000 0,000 0,000 0,000 0,045

1420 11 COM.MAX 32,65 0,001 0,001 0,001 0,001 0,045

1419 10 COM.MAX 29,75 0,001 0,001 0,001 0,001 0,045

1418 9 COM.MAX 26,85 0,001 0,001 0,001 0,001 0,045

1417 8 COM.MAX 23,95 0,000 0,000 0,000 0,000 0,045

1416 7 COM.MAX 21,05 0,000 0,000 0,000 0,000 0,045

1415 6 COM.MAX 18,15 0,000 0,000 0,000 0,000 0,045

1414 5 COM.MAX 15,25 0,000 0,000 0,000 0,000 0,045

1413 4 COM.MAX 12,35 0,001 0,001 0,001 0,001 0,045

1412 3 COM.MAX 9,45 0,002 0,002 0,002 0,002 0,069

1411 2 COM.MAX 4,95 0,002 0,002 0,002 0,002 0,077

1410 1 COM.MAX -0,05 0,001 0,001 0,001 0,001 0,089

1409 B3 COM.MAX -5,85 0,001 0,001 0,001 0,001 0,074

16 B2 COM.MAX -10,65 0,000 0,000 0,000 0,000 0,055

1408 B1 COM.MAX -14,25 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000

Gambar 4. Simpangan Antar Lantai Arah X Bangunan 41 Lantai

c. Gaya Geser Tingkat (Base Shear)

Gaya geser dasar merupakan penjumlahan gaya geser (V2) kolom yang berada di

tingkat yang sama untuk masing-masing tingkat.

Tabel 3. Hasil Analisis Base Shear Bangunan 41 Lantai

TABLE: Element Forces Gaya Geser Tiap Kota

Lantai Output Case Kota Aceh Kota Kolaka Kota

Yogyakarta

Kota

Padang

Text Text KN KN KN KN

Atap COM.MAX 182,119 182,119 182,119 182,119

0

0,05

0,1

0

0,05

0,1

Ata

p

39

36

33

30

27

24

21

18

15

12 9 6 3

B3

Simpangan Antar Lantai

Arah Y Tiap Kota

ACEH

KOLAKA

YOGYAKARTA

PADANG

Drift Ijin

Page 9: Evaluasi Bangunan 41 Lantai Tahan Gempa dengan Analisis

https://jurnal.unsulbar.ac.id/index.php/saintifik

101

Evaluasi Bangunan 41 Lantai Tahan Gempa dengan Analisis Dinamik Spektrum

Respons Ragam (Mansyur)

41 COM.MAX 3963,774 3963,774 3963,774 3963,774

40 COM.MAX 1029,029 1029,029 1029,029 1029,029

39 COM.MAX 5657,990 5657,990 5657,990 5657,990

38 COM.MAX 2817,070 2817,070 2817,070 2817,070

37 COM.MAX 12,551 12,551 12,551 12,551

36 COM.MAX 12,653 12,653 12,653 12,653

35 COM.MAX 7860,586 7860,586 7860,586 7860,586

34 COM.MAX 4133,208 4133,208 4133,208 4133,208

33 COM.MAX 6332,353 6332,353 6332,353 6332,353

32 COM.MAX 165,492 165,492 165,492 165,492

31 COM.MAX 4777,328 4777,328 4777,328 4777,328

30 COM.MAX 161,100 161,100 161,100 161,100

29 COM.MAX 192,978 192,978 192,978 192,978

28 COM.MAX 191,304 191,304 191,304 191,304

27 COM.MAX 219,855 219,855 219,855 219,855

26 COM.MAX 376,698 376,698 376,698 376,698

25 COM.MAX 237,809 237,809 237,809 237,809

24 COM.MAX 258,327 258,327 258,327 258,327

23 COM.MAX 950,330 950,330 950,330 950,330

22 COM.MAX 866,718 866,718 866,718 866,718

21 COM.MAX 237,161 237,161 237,161 237,161

20 COM.MAX 185,623 185,623 185,623 185,623

19 COM.MAX 407,619 407,619 407,619 407,619

18 COM.MAX 686,657 686,657 686,657 686,657

17 COM.MAX 546,930 546,930 546,930 546,930

16 COM.MAX 157,881 157,881 157,881 157,881

15 COM.MAX 141,639 141,639 141,639 141,639

14 COM.MAX 99,528 99,528 99,528 99,528

13 COM.MAX 227,564 227,564 227,564 227,564

12 COM.MAX 392,152 392,152 392,152 392,152

11 COM.MAX 76,550 76,550 76,550 76,550

10 COM.MAX 81,793 81,793 81,793 81,793

9 COM.MAX 86,348 86,348 86,348 86,348

8 COM.MAX 83,663 83,663 83,663 83,663

7 COM.MAX 62,663 62,663 62,663 62,663

6 COM.MAX 44,952 44,952 44,952 44,952

5 COM.MAX 45,532 45,532 45,532 45,532

4 COM.MAX 37,561 37,561 37,561 37,561

3 COM.MAX 128,897 128,897 128,897 128,897

2 COM.MAX 262,792 262,792 262,792 262,792

1 COM.MAX 68,128 68,128 68,128 68,128

B3 COM.MAX 98,394 98,394 98,394 98,394

B2 COM.MAX 37,104 37,104 37,104 37,104

Page 10: Evaluasi Bangunan 41 Lantai Tahan Gempa dengan Analisis

https://jurnal.unsulbar.ac.id/index.php/saintifik

102

Evaluasi Bangunan 41 Lantai Tahan Gempa dengan Analisis Dinamik Spektrum

Respons Ragam (Mansyur)

Gambar 5. Gaya Geser Tingkat Bangunan 41 Lantai

3.5 Pembahasan Hasil Analisis

Berdasarkan hasil analisis, didapatkan bahwa untuk tipe bangunan 41 lantai yang

ditinjau dari 4 kota memenuhi kapasitas ketahanan gempa berdasarkan metode analisis

dinamik ragam respons spektrum. Perbedaan terjadi pada kontrol simpangan antar lantai baik

arah x maupun arah y, hal ini disebabkan karena data bangunan yang ditinjau sama untuk tiap

kota namun bangunan ditinjau di 4 kota yang memiliki intensitas gempa berbeda.

Perbedaan simpangan antar lantai untuk arah x terbesar di 4 kota yang ditinjau yaitu

pada lantai 39. Untuk Kota Aceh memiliki nilai simpangan antar lantai 0,009 m, Kota Kolaka

memiliki nilai simpangan antar lantai 0,009 m, Kota Yogyakarta memiliki nilai simpangan

antar lantai 0,009 m, dan Kota Padang memiliki nilai simpangan antar lantai 0,009 m.

Sedangkan nilai simpangan antar lantai yang diijinkan tidak melebihi dari 0,045 m.

Perbedaan simpangan antar lantai untuk arah y terbesar di 4 kota yang ditinjau yaitu

pada lantai 2. Untuk Kota Aceh memiliki nilai simpangan antar lantai 0,003 m, Kota Kolaka

memiliki nilai simpangan antar lantai 0,003 m, Kota Yogyakarta memiliki nilai simpangan

antar lantai 0,003 m, dan Kota Padang memiliki nilai simpangan antar lantai 0,003 m.

Sedangkan nilai simpangan antar lantai yang diijinkan tidak melebihi dari 0,045 m.

Perbedaan gaya geser tingkat terbesar di 4 kota yang ditinjau yaitu pada lantai 2. Untuk

Kota Aceh memiliki nilai gaya geser 7680,586 KN, Kota Kolaka memiliki nilai gaya geser

7680,586 KN, Kota Yogyakarta memiliki nilai gaya geser 7680,586 KN, dan Kota Padang

memiliki nilai gaya geser 7680,586 KN.

Karena nilai simpangan antar lantai baik arah x maupun arah y memenuhi simpangan

antar lantai yang diijinkan maka bangunan aman untuk dibangun di 4 kota yang tinjau.

Semakin banyak jumlah tingkat, semakin besar perbedaannya. Nilai gaya geser pada pada

bangunan yang ditinjau berpengaruh pada intensitas gempa. Semakin besar intensitas gempa

pada masing-masing kota maka semakin besar nilai gaya geser. Nilai gaya geser maupun

simpangan antar lantai ditinjau memiliki nilai yang sama akibat nilai beban gaya gempa lebih

kecil dibanding beban mati maupun beban yang lainnya.

Rekapitulasi hasil desain yang ekonomis untuk bangunan yang ditinjau dengan

peninjauan di 4 kota Indonesia adalah sebagai berikut:

Tabel 4. Rekapitulasi Hasil DesainBangunan 41 Lantai

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

Ata

p

39

36

33

30

27

24

21

18

15

12 9 6 3

B3

Ga

ya

Ges

er (

KN

)

Perbandingan Gaya Geser Tiap Kota

ACEH

KOLAKA

YOGYAKARTA

PADANG

Page 11: Evaluasi Bangunan 41 Lantai Tahan Gempa dengan Analisis

https://jurnal.unsulbar.ac.id/index.php/saintifik

103

Evaluasi Bangunan 41 Lantai Tahan Gempa dengan Analisis Dinamik Spektrum

Respons Ragam (Mansyur)

Nama Kota

Mutu

Beton

(MPa)

Ket.

Mutu

Beton

Ekonomis

(MPa)

1. Ket.

Kota Aceh 55 2. Aman 55 3. Aman

Kota Kolaka 55 4. Aman 55 5. Aman

Kota

Yogyakarta 55 6. Aman 55 7. Aman

Kota Padang 55 8. Aman 55 9. Aman

Adapun detail gambar gaya geser dan simpangan antar lantai terlampir pada masing-masing

kota yang ditinjau

4. KESIMPULAN

Berdasarkan hasil analisis,didapatkan bahwa untuk tipe bangunan 41 lantai yang

ditinjau dari 4 kota memenuhi kapasitas ketahanan gempa berdasarkan metode analisis

dinamik ragam respons spektrum.Perbedaan terjadi pada kontrol simpangan antar lantai baik

arah x maupun arah y, hal ini disebabkan karena data bangunan yang ditinjau sama untuk tiap

kota namun bangunan ditinjau di 4 kota yang memiliki intensitas gempa berbeda.Nilai gaya

geser maupun simpangan antar lantai yang ditinjau memiliki nilai sama akibat nilai beban gaya

gempa lebih kecil dibanding beban mati maupun beban yang lainnya.

DAFTAR PUSTAKA

Afriadi Y, Satyarno I. 2013. Perbandingan spektra desain beberapa kota besar di Indonesia

dalam SNI 2012 Gempa dan SNI 2002. Konferensi Nasional Teknik Sipil 7, 24-26

Oktober 2013. Surakarta (ID)Universitas Sebelas Maret. hlm 299-305.

Agus Hariyanto. 2011. “Analisis Kinerja Struktur Pada Bangunan Bertingkat Tidak Beraturan

Dengan Analisis Dinamik Menggunakan Metode Analisis Respon Spektrum,” Jurusan

Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret.

Badan Standardisasi Nasional (BSN). 2012. SNI 03-1726-2012 Tata Cara Perencanaan

Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung. Jakarta (ID): BSN.

Budiono B, Supriatna L. 2011. Studi Komparasi Desain Bangunan Tahan Gempa dengan

Menggunakan SNI 03-1726-2002 dan RSNI 03-1726-201X. Bandung (ID): ITB Pr.

Bowles, Joseph E. Johan K. Helnim. 1991. Sifat-sifat Fisis dan Geoteknis Tanah (Mekanika

tanah). PT. Erlangga. Jakarta. (Hal. 6) Craig, R.F. 1991. Mekanika Tanah. PT. Erlangga.

Jakarta.

Christiawan I, Triwiyono A, Christady H. 2008. “Evaluasi kinerja dan perkuatan struktur

gedung guna alih fungsi bangunan. Studi kasus: perubahan fungsi ruang kelas menjadi

ruang perpustakaan pada lantai II gedung G Universitas Semaran,”. Forum Teknik Sipil.

vol. 18(1), pp. 725-738.

Elliza, Ismailah Nur. 2013. “Evaluasi Kinerja Struktur Pada Gedung Bertingkat dengan

Analisis Respon Spektrum MenggunakanSoftware ETABS V 9.50 (Studi Kasus : Gedung

Solo Center Point), Jurusan Teknik Sipil, FakultasTeknik Universitas Sebelas Maret,

Surakarta.

Helmy, Iskandarsyah. 2009. “Analisis Respon Spektrum pada Bangunan yang Menggunakan

Yielding Damper Akibat Gaya Gempa”, Departemen T Sipil Fakultas Teknik Universitas

Sumatera Utara, Medan.

Page 12: Evaluasi Bangunan 41 Lantai Tahan Gempa dengan Analisis

https://jurnal.unsulbar.ac.id/index.php/saintifik

104

Evaluasi Bangunan 41 Lantai Tahan Gempa dengan Analisis Dinamik Spektrum

Respons Ragam (Mansyur)

Purnomo W. 2015. “Perencanaan Struktur Gedung Bank 4 Lantai Tahan Gempa dengan

Sistem Daktail Penuh di Wilayah Gempa 3”. Universitas Muhamadiyah Surakarta.

Sayed A.F., Erizal, Asep S. 2018. “Evaluasi Ketahanan Gempa pada Struktur Gedung X di

Jakarta Berdasarkan SNI 03-1726-2012,” Jurnal Teknik Sipil dan Lingkungan, vol. 3(1),

pp. 11-24.